上下料机械手毕业设计

上下料机械手毕业设计

摘要：

本文介绍了一种上下料机械手的设计方案。该机械手主要由机械结构、运动控制系统和自动化控制系统三个部分组成。机械结构采用钢材和铝合

金制作，并通过特殊的设计实现了稳定可靠的运动。运动控制系统采用伺

服电机和编码器实现机械手的精准定位和运动控制。自动化控制系统采用PLC和HMI实现工作流程的自动化控制和监控。该设计方案具有结构简单、操作简便、稳定可靠等特点，适用于工业自动化领域的上下料操作。

1.引言

上下料机械手是一种用于工业自动化上下料操作的装置，具有结构简单、操作便利、效率高等优点，广泛应用于各个领域。然而，目前市场上

的上下料机械手仍存在一些问题，比如结构不稳定、运动不精准等。为了

解决这些问题，本文提出了一种新的上下料机械手设计方案。

2.设计方案

2.1机械结构

该机械手的机械结构主要由钢材和铝合金制成，具有足够的强度和刚度。并且，机械结构采用了特殊的设计，使得机械手在运动时具有稳定可

靠的特性。同时，机械手还配备了一些传感器，用于检测工件和夹具的位

置和状态。

2.2运动控制系统

该机械手的运动控制系统主要由伺服电机和编码器组成，用于实现机

械手的精准定位和运动控制。伺服电机通过控制电流来控制机械手的运动，编码器用于检测机械手的位置和速度。

2.3自动化控制系统

该机械手的自动化控制系统主要由PLC和HMI组成，用于实现工作流

程的自动化控制和监控。PLC负责控制机械手的各个动作，如夹取、放置等，HMI用于操作和监控整个系统。

3.实验与结果

为了验证该机械手的设计方案，我们进行了一系列实验。实验结果表明，该机械手能够稳定可靠地完成上下料操作，并且具有较高的定位精度

和运动控制精度。同时，该机械手的自动化控制系统能够有效地提高工作

效率。

4.结论

本文设计了一种上下料机械手的新方案，该方案具有结构简单、操作

简便、稳定可靠等特点，适用于工业自动化领域的上下料操作。然而，该

设计方案还有一些局限性，比如只适用于特定工件和夹具。因此，未来的

工作可以对该设计方案进行改进和拓展。

自动上下料机械手及主要零部件设计毕业论文

自动上下料机械手及主要零部件设计毕业论文 目录 第一章绪论 (1) 1.1前言和意义 (1) 1.2 工业机械手的简史 (1) 1.3 国外研究现状和趋势 (3) 1.4 本章小结 (4) 第二章机械手直臂部分的总体设计 (5) 2.1 执行机构的选择 (5) 2.2 驱动机构的选择 (5) 2.3传动结构的选择 (6) 2.4 机械手的基本形式选择 (7) 2.5 机械手直臂部分的主要部件及运动 (8) 2.6 机械手的技术参数 (9) 2.8 本章小结 (10) 第三章机械手手爪的三维设计 (11) 3.1 手部设计基本要求 (11) 3.2 典型的手部结构 (11) 3.3 机械手手爪的设计计算 (11) 3.3.1选择手爪的类型及夹紧装置 (11) 3.3.2 手爪夹持围计算 (12)

3.3.3 滑动丝杠设计 (13) 3.3.4 直齿轮设计 (16) 3.3.5电机选型 (16) 3.4 机械手手爪的三维出图及其主要零部件出图 (18) 3.5 本章小结 (20) 第四章机械手手腕部分的三维设计 (21) 4.1腕部设计的基本要求 (21) 4.2 腕部的结构以及选择 (21) 4.2.1 典型的腕部结构 (21) 4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 (22) 4.3 腕部的设计计算 (22) 4.3.1 蜗轮轴的设计计算 (22) 4.3.2 蜗轮齿轮设计 (24) 4.3.3 步进电机选型 (26) 4.4 手腕部分出图及主要零部件出图 (27) 4.5本章小结 (33) 第五章直臂部分的三维设计 (34) 5.1 手臂的结构的选择及其驱动机构 (34) 5.2 滚珠丝杠设计 (34) 5.3 锥齿轮设计 (37) 5.4 电机选型 (40) 5.5 机械手直臂部分三维出图及主要零部件出图 (41) 5.6 本章小结 (44) 总结 (45) 参考文献 (46) 致谢 (48)

自动上下料机械手设计毕业论文

中国石油大学（北京）现代远程教育 毕业设计（论文） 机械设计制造及其自动化方向 ——自动上下料机械手设计 姓名： 学号： 200808108461 性别：男 专业: 机械设计制造及其自动化 批次： 0809 层次：专升本 电子邮箱： @https://www.sodocs.net/doc/7d19301955.html, 联系方式： 学习中心： 指导教师： 2011年4月22日

目录 第一章绪论 (4) 1.1工业机械手概况 (4) 1.2工业机械手的分类 (4) 1.3工业机械手的发展趋势 (5) 1.4本章小结 (6) 第二章工业机械手的设计方案 (7) 2.1工业机械手的组成 (7) 2.2规格参数 (8) 2.3设计路线与方案 (8) 2.4本章小结 (9) 第三章机械手各部分的计算与分析 (10) 3.1手部计算与分析 (10) 3.1.1 输入输出力的比率分析 (10) 3.2 腕部计算与分析 (13) 3.2.1腕部设计的基本要求 (13) 3.2.2腕部回转力矩的计算 (13) 3.2.3腕部摆动油缸设计 (16) 3.2.4选键并校核强度 (17) 3.3臂部计算与分析 (18) 3.3.1 臂部设计的基本要求 (18) 3.3.2 手臂的设计计算 (20) 3.4 机身计算与分析 (28) 3.5 本章小结 (28) 第四章液压系统 (29) 4.1液压缸 (29) 4.2计算和选择液压元件 (31) 4.2.1液压泵的选取要求及其具体选取 (31) 4.2.2选择液压控制阀的原则 (33) 4.2.3选择液压辅助元件的要求 (33)

4.2.4具体选择液压原件 (33) 4.3本章小结 (34) 第五章液压缸的保养与维修 (36) 5.1液压元件的安装 (36) 5.2 液压系统的一般使用与维护 (36) 5.3 一般技术安全事项 (36) 第六章机械手控制系统 (37) 结论 (38) 参考文献 (39) 致谢 (40)

自动上下料机械手设计

自动上下料机械手的设计 摘要 随着机电一体化技术和计算机技术的应用，机械手的研究和开发水平获得了迅猛的发展并涉及到人类社会生产及生活的各个领域，特别是工业机械手在生产加工中的应用。机械手是近代自动控制领域中出现的一种新型技术装备，它能模仿人体上肢某些动作，在生产中代替人搬运物体或操持工具进行动作，已成为现代机械制造系统中的一个重要组成部分。本次设计主要设计自动上下料的机械 手，该系统采用液压驱动，传动平稳，且易于控制，控制系统采用一般PLC所具有的位移寄存器和位移指令来编程。 关键词：机械手，液压驱动，控制系统

目录 1 绪论 (1) 2 工业机械手的设计方案. (2) 2.1 工业机械手的组成 (2) 2.2上下料机械手的工作原理 (3) 2.3 规格参数的选择 (3) 2.4 设计路线与方案 (4) 2.4.1 机械手的总体设计方案. (4) 2.4.2设计步骤. (4) 2.4.3 研究方法和措施. (4) 3 机械手各部分的计算与分析. (5) 3.1 手部计算与分析 (5) 3.1.1 滑槽杠杆式手部设计的基本要求. (5) 3.1.2 手部的计算和分析. (5) 3.2 腕部计算与分析 (12) 3.2.1 腕部设计的基本要求. (12) 3.2.2 腕部回转力矩的计算. (13) 3.2.3 腕部摆动油缸设计. (16) 3.2.4 选键并校核强度. (18) 3.3 臂部计算与分析 (18) 3.3.1 臂部设计的基本要求. (18) 3.3.2 手臂的设计计算. (20) 3.4 机身计算与分析 (28) 4 液压系统设计. (29) 4.1 液压系统总体设计 (29) 4.2 液压元件的选择 (29)

上下料机械手设计

目录 摘要 (2) 第一章绪论 (7) 1.1 选题背景 (7) 1.2 设计目的 (7) 1.3 国内外研究现状和趋势 (8) 1.4 设计原则 (8) 第二章机械手的概述 (9) 2.1 机械手的组成 (9) 2.2 机械手的分类 (9) 2.3 机械手的基本动作 (10) 2.4 机械手的操作原理 (11) 2.5 机械手的应用 (12) 第三章机械手自动控制系统 (14) 3.1 控制系统的选择 (14) 3.2 液压控制系统的元件 (14) 3.3 液压控制系统原理 (15) 3.4 机械手夹紧液压系统的控制回路 (17) 3.5 液压控制的特点 (18) 第四章机械手夹紧电气控制设计 (19) 4.1 设计内容 (19) 4.1.1 设计要求 (19) 4.1.2 方案的确定 (19) 4.2 机械结构的设计 (20) 4.2.1 机械手的机械结构 (20) 4.2.2 机械结构的设计要求 (20) 4.3机械手夹紧工作原理图的设计 (21) 4.3.1 元件的选择 (21) 4.3.2 绘制原理图 (22) 4.3.3 元件作用 (23) 4.4 主要电器元件 (24) 4.4.1 接触器 (24) 4.4.2 热继电器 (25) 4.4.3 时间继电器 (25) 4.4 机械手夹紧电气控制系统的设计 (26) 4.4.1机械手夹紧的工艺流程 (26) 4.4.2机械手夹紧的动作状态表 (26) 4.4.3 机械手夹紧电气控制电路的逻辑表达式 (27)

4.4.4 电路图的描绘 (29) 第五章 PLC控制系统 (31) 5.1 PLC概述 (31) 5.1.1 PLC简介 (31) 5.1.2 可编程序控制器的工作原理 (31) 5.1.3 三菱PLC编程语言的特点 (32) 5.1.4 PLC的应用设计步骤 (34) 5.2机械手夹紧电气控制系统的设计 (35) 5.2.2 机械手夹紧PLC控制系统的I/O端点分配和I/O接线图 (35) 5.2.3 程序控制的设计 (36) 翻译 (42) 心得 (48) 参考文献 (50) 致谢 (51) 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

薄板件冲压机上下料机械手设计毕业设计论文开题报告

毕业设计（论文）开题报告题目：薄板件冲压机上下料机械手设计 专业机械设计制造及其自动化 学生 学号 班号 指导教师 日期2015.01.02

1．课题背景及研究的目的和意义 1.1 课题背景 进入21世纪，生产水平日益提高，我们已经从以前的计划经济时代进入了物质极大丰富的时代，随着居民收入和生活水平的提高，人民对产品的数量和质量都提出了更高的要求。为了满足市场需要，提高产品质量，冲床等机械加工设备也被很多企业引入并应用到生产中。然而，问题也随之而来,冲床的操作需要经过专业培训的技术人员，而人力成本越来越高，人才越来越难找，企业往往高薪都聘请不到理想的高级技工；同时冲床上下料具有危险性，操作稍有不当就会威胁工人的人身安全，给企业及工人造成极其恶劣的影响。在此形势下，工业机器人便是企业最好的选择。1.2 研究的目的和意义 工业机器人延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作，减少事故的发生；代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量[1]。在冲压生产中采用机械手代替人工操作，构成自动化生产单元，是进行高速、高效、高质量冲压生产的一种有效方法，也是现代冲压生产技术的重要发展方向之一[2]。 冲压机上下料机械手是典型的机电一体化产品，设计冲压机上下料机械手可以让我们将本科期间学到的专业知识加以应用，锻炼我们的设计能力、制图能力、编程能力和解决问题的能力，在实际问题中巩固专业知识，为今后的学习及生活奠定良好的基础。 2．国内外在该方向的研究现状及分析 2.1 国外现状及分析 国外工业机器人领域发展现状： 美国制造 155 毫米的钢弹体洛克福特军械厂，从胚料加工开始到加工完毕直至弹体包装都自动进行，不用人手去接触，达到全自动生产。工业机械手还能用来代替人工进行打磨、抛光、去毛刺和清理切屑等工作。例如，瑞典沃尔沃（Valov）公司在机械手上装了三个环形磨轮装置，用来对传动箱外表面去毛刺，比手工方法节省工时50%。在德国 Honsberg 公司设计制造的加工变速箱体和柔性自动线中，就采用了直线和平面龙门式的工业机器人进行零件的自动上下料。为适应操作不同变速箱体的需要，在自动线上设置了机器人的手爪库，可自动进行手爪的更换。瑞典一家工厂打磨和抛光不锈钢弯头时，采用 ASEA 机械手，提高加工效率30%以上，而且产品质量稳定，不伤害工人。

小型外圆零件上下料机械手设计

本科毕业论文（设计） 论文（设计）题目：小型外圆零件上下料机械手设计 学院：机械工程学院 专业：机械设计及其自动化 班级：机自 学号：＿ 学生姓名： 指导教师：＿＿ 2013年 6 月 1 日

贵州大学本科毕业论文（设计） 诚信责任书 本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。 特此声明。 论文（设计）作者签名： 日期： 目录 摘要 (5) 1.2设计目的 (6) 1.3国内外钻研情况与趋向................................................. .. (6) 1.4设计原则 (7) 2.1.2 设计采用具体方案 (9) 9

9 2.7 机械手腰座结构设计 (16) 2.7.1机械手腰座结构设计要求 (16) 2.7.2设计具体采用方案 (16) 3.1.3液压系统的设计 (18) 3.1.4确定液压缸参数 (18) 3.1.5计算和选择液压元件 (32) 3.2.1有关参数计算 (33) 3.2.2电机型号选择 (34) 4.1.5 PLC外部接线设计 (40) 1 致谢 (46)

摘要 当今制造行业中，企业需要提高生产效率，保障产品的质量，很重视加工过程中的自动化程度，上下料机械手作为生产线上的重要成员，慢慢的被企业所接受，机械手在一定程度上反应了一个国家的自动化的生产水平，日前，机械手担任着焊接，喷涂，搬运等强度大的工作。 在此对机械设计制造及其自动化专业大学四年本科所学的知识进行结合，对机械手的机械结构和控制进行简述和分析，设计的是一种以圆柱坐标形式的数控车床的上下料机械手，对机械手的手臂，手爪，腰部结构及上下料机械手的控制系统进行了设计。与此同时，对液压系统进行计算，对控制系统进行分析，此控制系统是基于PLC 的控制系统，并且对PLC的控制系统进行了详细的研究，对此上下料机械手的控制要求进行分析，设计了控制系统的硬件的电路，以及机械手工作的流程图，达到了设计的预期目标。

毕业设计(论文)-VS1575自动上下料装置机械手设计

本科毕业设计说明书 题目：VS1575自动上下料装置设计 院（部）：机电工程学院 专业：机械工程及自动化 班级：机械073 姓名： 学号： 指导教师： 完成日期：2011年6月13日

目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 1前言 (4) 1.1课题背景 (4) 1.2设计目的 (8) 1.3发展现状与趋势 (8) 2 机械手简介 (14) 2.1机械手的分类 (14) 2.2机械手的组成 (15) 2.3机械手的发展现状与趋势 (17) 3 设计要求 (18) 3.1设计参数 (18) 3.2总体方案 (18) 4 机械手手部设计 (19) 4.1设计要求 (19) 4.2手部结构选择 (19) 4.3手部结构设计计算 (19) 4.3.1手爪结构设计计算 (19) 4.3.2齿轮选择 (21) 4.3.3手部轴设计计算 (21) 4.3.4轴承选择 (22) 5 腕部结构设计 (23)

5.1手部总重计算 (23) 5.2连杆设计 (23) 6 手臂设计计算 (25) 6.1手臂总体结构设计 (25) 6.2手臂悬臂梁设计 (25) 6.3导轨选择 (26) 6.4手臂伸缩液压缸选择 (26) 7 机身设计 (28) 7.1机身总体结构分析 (28) 7.2机身主轴设计 (28) 7.3轴承校核 (30) 7.4摆动液压马达选择 (31) 7.5机身与臂部连接法兰设计 (32) 8 液压系统设计 (35) 8.1系统工作压力确定 (35) 8.2液压泵选择 (35) 8.3液压系统动作分析 (37) 9 控制系统设计 (39) 9.1控制系统选择 (39) 9.2控制系统程序设计 (39) 结论 (41) 参考文献 (42) 鸣谢 (43)

液压上下料机械手毕业设计说明书.

第1章绪论 1.1 工业机械手概况 工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的.我国的工业机械手是从80年代"七五"科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过"七五","八五"科技攻关,目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术,控制系统硬件和软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人，其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。如：可靠性低于国外产品，机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。目前工业机械手仍大量应用在制造业，其中汽车工业占第一位（占28.9%），电器制造业第二位（占16.4%），化工第三位（占11.7%）。发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为23.4%～53%，年产每万辆汽车所拥有的机械手数为（包括整车和零部件）：日本88.0台，德国64.0台，法国32.2台，英国26.9台，美国33.8台，意大利48.0台。 世界工业机械手的数目虽然每年在递增，但市场是波浪式向前发展的。在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。随着机器人应用的深化和渗透，工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。机械手的发展也已经由最初的液压，气压控制开始向人工智能化转变，并且随着电子技术的发展和科技的不断进步，这项技术将日益完善。 上料机械手与卸料机械手相比，其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料，工件的自动搬运及上下料工作。例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业，最大抓取棒料直径达180mm，最大抓握重量可达30公斤，最大行走距离为1200mm。根据作业要求及载荷情况，机械手各关节

上下料机械手毕业设计

目录 摘要 (3) 第一章绪论 (5) 1.1 选题背景 (5) 1.2 设计目的 (5) 1.3 国内外研究现状和趋势 (6) 1.4 设计原则 (6) 第二章机械手的概述 (7) 2.1 机械手的组成 (7) 2.2 机械手的分类 (7) 2.3 机械手的基本动作 (8) 2.4 机械手的操作原理 (9) 2.5 机械手的应用 (10) 第三章机械手自动控制系统 (12) 3.1 控制系统的选择 (12) 3.2 液压控制系统的元件 (12) 3.3 液压控制系统原理 (13) 3.4 机械手夹紧液压系统的控制回路 (15) 3.5 液压控制的特点 (16) 第四章机械手夹紧电气控制设计 (17) 4.1 设计内容 (17) 4.1.1 设计要求 (17) 4.1.2 方案的确定 (17) 4.2 机械结构的设计 (18) 4.2.1 机械手的机械结构 (18) 4.2.2 机械结构的设计要求 (18) 4.3机械手夹紧工作原理图的设计 (19) 4.3.1 元件的选择 (19) 4.3.2 绘制原理图 (20) 4.3.3 元件作用 (21) 4.4 主要电器元件 (22) 4.4.1 接触器 (22) 4.4.2 热继电器 (23) 4.4.3 时间继电器 (23) 4.4 机械手夹紧电气控制系统的设计 (24) 4.4.1机械手夹紧的工艺流程 (24) 4.4.2机械手夹紧的动作状态表 (24) 4.4.3 机械手夹紧电气控制电路的逻辑表达式 (25)

4.4.4 电路图的描绘 (27) 第五章 PLC控制系统 (29) 5.1 PLC概述 (29) 5.1.1 PLC简介 (29) 5.1.2 可编程序控制器的工作原理 (29) 5.1.3 三菱PLC编程语言的特点 (30) 5.1.4 PLC的应用设计步骤 (32) 5.2机械手夹紧电气控制系统的设计 (33) 5.2.2 机械手夹紧PLC控制系统的I/O端点分配和I/O接线图 (33) 5.2.3 程序控制的设计 (34) 翻译 (40) 心得 (46) 参考文献 (48) 致谢 (49)